巧施“内力”，攻克非对称陶瓷膜致密化难题 | 科技前线

主要观点总结

中国科学院大连化学物理研究所团队提出了自压缩应力策略，为涉及“多孔支撑体—致密功能层”结构的先进陶瓷膜制备提供了全新路径。该策略成功应用于质子导体固体氧化物燃料电池体系，实现了非对称膜的高质量、低温制备，并带来了性能的提升。

关键观点总结

关键观点1: 非对称陶瓷膜的重要性及其制备的挑战

非对称陶瓷膜是气体分离、能源转换等领域的关键组件。其制备过程中的关键步骤是将多孔支撑基底和致密功能薄膜通过高温共烧结形成一体化结构，但此过程存在高温损伤等挑战。

关键观点2: 自压缩应力策略的原理

研究团队利用多孔支撑体与功能薄膜之间的收缩差异，将其转化为非对称膜的致密化驱动力。这一策略通过双参数调控，即孔隙调控和预烧调控，精准驾驭自压缩应力促进共烧结。

关键观点3: 自压缩应力策略的应用与成果

该策略成功应用于质子导体固体氧化物燃料电池体系的制备，实现了在显著降低的温度下非对称膜层的致密化，相对密度达到约99%。此外，该策略还带来了性能的提升，包括减少材料损失、提高电导率和长期运行稳定性。